Глушитель шума для двигателя внутреннего сгорания

(19) 11) 115 -Р 01 М 5 ТЕНИЯ гический институт ство ССС02, 1986.ство ССС02, 1990. ИГАТЕ ума 2 и бу 6 дной со- егоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ДЛЯ ДВ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Сущность изобретения; глушитель ш содержит корпус 1, соосные впускной выпускной 3 патрубки, центральную тр с коническим дефлектором 11 на вхо торцевой части, имеющей отверстия 19 осные.продольные цилиндрические пер родки 7, установленные коаксиально трубе 6 и образующие продольные каналы 8, поперечные кольцевые перфорированные перегородки 9 и 10, установленные на торцах перегородок 7, и трубы 12, расположенные в каналах 8 и соединяющие попарно отверстия перфорации перегородок 9 и 10, причем межтрубное пространство каналов 8 заполнено охлаждающим рабочим телом 13. При включении двигателя основной поток отработавших газов через отверстия 19 инжектирует часть газов из центральной трубы, 6 и направляет их на дополнительное, повторное охлаждение в трубы 12. М ногократная рециркуляция определенной части газов приводит к более сильному их охлаж-дению и, следовательно, к более аффективному шумоглушению. 1 з,п, ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, аименно к глушителям шума для двигателявнутреннего сгорания,Цель изобретения - повышение эффективности шумоглушения.На фиг.1 представлен продольный разрез принципиально-конструктивной схемыглушителя шума; на фиг,2 - разрез А-А нафиг.1. 10. Глушитель шума содержит цилиндрический корпус 1, соосные впускной 2 и выпускной 3 патрубки; в виде усеченного конусавставки 4, 5, соединяющие соответственновпускной 2 и выпускной 3 патрубки с корпу.5сом 1, центральную трубу б, соосные продольные цилиндрические перегородки 7,установленные коаксиально относительнотрубы 6 с образованием кольцевых зазоровмежду собой и образующие продольные 20кольцевые каналы 8, причем, длины перегородок 7 по мере удаления их от оси корпуса1 уменьшаются, кольцевые поперечныеидентичные перфорированные перегородки 9 и 10, установленные на торцах перегородок:7 в начале и конце каждого канала 8,конический дефлектор 11, сопряженный ос-,нованием с входным торцом центральнойтрубы 6 и трубы 12, установленные в кольцевых канавках 8 и соединяющие попарно 30отверстия в кольцевых поперечных перегородках 9 и 10 и размещенные параллельнооси корпуса 1. Внутреннее пространствокольцевых каналов 8 заполнено охлаждающим рабочим телом (жидкостью) 13. 35Глушитель шума снабжен входным 14 ивыходным 15 коллекторами, которые трубами 16 подсоединены к кольцевым каналам8, коллектор 14 имеет кран слива 17 и подключен к насосу 18, работающему от бортовой сети автомобиля напряжением 12 В или24 В.Через коллекторы 14 и 15 глушитель шума подсоединен к потребителю утилизированной теплоты, например, к радиатору 45отопителя кабины автомобиля, снабженного дизелем воздушного охлаждения.На входной (передней) части центральной трубы 6 выполнены отверстия 19, причем, отверстия 19 расположены между 50основанием конического дефлектора 11 ипервой от трубы 6 поперечной перфооиоованной перегородки 9 соосно отверстиям перфорации последней.Таким образом, количество отверстий 55 на трубе 6 равно количеству отверстий в первой от трубы 6 поперечной перфорированной перегородке 9 и, соответственно, количеству труб 12, размещенных в первом от трубы 6 кольцевом канале 8. Кроме того, отверстия на трубе 6 и в первой от трубы б поперечной перфорированной перегородке 9 выполнены одинакового диаметра, например, 8 или 13 мм.Суммарная площадь отверстий 19 равна суммарной площади отверстий перфорации первой поперечной перегородки 9,Глушитель шума работает следующим образом.Перед началом работы глушитель шума заполняется охлаждающей жидкостью 13, в качестве которой может быть использована вода, антифриз или высокотемпературные органические теплоносители.При включении двигателя внутреннего сгорания образующиеся отработавшие газы по впускному патрубку 2 поступают в корпус 1. Коническим дефлектором 11 поток газов равномерно направляется в трубы 12. Трубы 12 выполняют функции конвективных газо- ходов, которые интенсивно охлаждаются промежуточным теплоносителем 13. 8 трубах 12 отработавшие газы охлаждаются и.по выпускному патрубку 3 отводятся в атмосферу. Одновременно часть газов, выходя из труб 12 расширяется во внутреннее пространство центральной трубы б и благодаря наличию в передней части центральной трубы б отверстий 19 инжектируется основным потоком снова в трубы 12, где дополнительно охлаждается. Так как отверстия 19 расположены соосно с трубами 12, то инжектируемый поток газов из отверстий 19 сразу направляется в трубы 12.Таким образом, в конструкции глушителя появляется дополнительный циркуляционный контур для греющей среды: трубы 12 - центральная труба 6 - отверстия 19 - трубы 12, т.е. определенная часть газов многократно прокачивается через конвективные газоходы - трубы 12.В этом случае отработавшие газы дополнительно охлаждаются, что и обусловливает более эффективное шумоглушение. Одновременно устраняются застойные эоны внутри центральной трубы б, расширение газов происходит более интенсивно, а это также способствует снижению шума.Вместе с двигателем внутреннего сгорания включается и насос 18, который прокачивает охлаждающую жидкость 13 через кольцевые каналы 8. В кольцевых каналах 8 от труб 12 охлаждающая жидкость 13 нагревается и далее подается к источнику потребления утилиэирован ной теплоты отработавших газов: обогреватель кабины или кузова автомобиля, водонагреватель и т,п.Если отверстия 19 расположены несоосно с трубами 12 (отверстиями перфорации5 10 202530 40 поперечной кольцевой перегородки 9), "на-. пример, смещены влево или вправо, то в этом случае инжектируемый поток газов из трубы 6 будет ударяться в глухую часть поперечной перфорированной перегородки 9, а это будет способствовать нежелательной турбулизации потока, возрастанию лобового аэродинамического сопротивления и снижению эффективности шумоглушения,Аналогичная картина будет иметь место, если количество отверстий 19 меньше или больше числа труб 12, установленных в первом от центральной трубы 6 кольцевом. канале 8.Можно принять также, что и диаметры отверстий 19 должны быть равны диаметру труб 12.Важное значение приобретают отверстия 19 при холостом режиме работы двигателя внутреннего сгорания. При этом режиме работы объемный расход отработавших газов, их температура и скорость движения незначительны и прокачка их через систему труб 12 связана с дополнительными потерями мощности, Однако при наличии отверстий 19 отработавшие газы при холостом режиме работц двигателя) напрямую уходят в центральную трубу 6 в выпускной патрубок З,минуя трубы.12 и затраты мощности при этом на прокачку газов через глушитель снижаются. Здесь как раз важно, что суммарная площадь отверстий 19 равна суммарной площади отверстий перфорации первой от трубы 6 поперечной перфорированной перегородки 9: газы идут по пути наименьшего гидравлического сопротивления.На средних и сильных режимах работы двигателя внутреннего сгорания расход газов, их температура и скорость значительно возрастают и мощный поток отработавших газов коническим дефлектором 11 направляется в трубы 12 и здесь проявляется уже эффект инжекции и в процессе охлаждения газов автоматически включается циркуляционный контур через центральную трубу 6 и многократная рециркуляция газов значительно повышает коэффициент утилизации при неизменных габаритных размерах глушителя шума..С ростом коэффициента утилизации уменьшается температура уходящих отработавших газов, падает их скорость движения и повышается при этом эффективность шумоглушения.Формула изобретения 1. Глушитель шума для двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус,.соосные впускной и выпускной патрубки, центральную трубу, сооснйе продольные цилиндрические перегородки, установленные коаксиально относительно центральной трубы с образованием кольцевых зазоров, конический дефлектор, сопряженный основанием с входным торцом центральной трубы, кольцевые поперечные перфорированные перегородки, размещенные на торцах продольных перегородок с перекрытием кольцевых зазоров, трубы, расположенные в кольцевых зазорах параллельно оси корпуса и соединяющие противолежащие отверстия перфорации кольцевых поперечных перегородок, а охлаждающее рабочее тело,заполняющее межтрубное пространство кольцевых зазоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, центральная труба выполнена перфорированной, а отверстия перфорации расположены на ее входной части между основанием конического дефлектора и первой от оси поперечной перфорированной перегородкой.2. Глушитель поп.1,отли чаю щи йся тем, что оси отверстий перфорации центральной трубы и поперечной перегородкирасположены в одних плоскостях.1815356 Составитель В.ГрудановТехред М,Моргентал Корректор Л.Филь актор КНТ СССР т", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 иэводственно-издательский комбинат "П Заказ 1622 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5